[发明专利]一种恶劣天气下电网静态风险评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统安全风险评估方法，尤其涉及一种恶劣天气下电网静态风险评估方法。

背景技术

电力工业是国民经济的命脉，而电网的稳定、高效的运行是社会发展和人民生产生活正常进行的重要保障。因此，如果电力系统发生重大事故导致电网的稳定性遭到破坏，必然会对整个社会带来巨大的经济损失。历史统计数据表明，恶劣天气对电网故障发生具有巨大的影响，恶劣天气一直威胁着电网的供电安全。随着全球气候的变暖、环流异常，世界范围内恶劣天气越来越频繁，这给电网安全运行带来新的更大的挑战。

传统的电网静态安全评估在分析中一般只重视影响最为严重的故障状态，而部分故障状态出现的概率可能非常小，使得评估结果过于保守，在保证系统有较大全裕度时，却牺牲了系统的经济性；而且传统的静态安全评估未全面考虑故障出现的可能性和严重性，单一方面的考虑使得结果与现实情况往往存在较大偏差。随着电力市场机制的建立，风险的概念被引入到了电力系统的分析方法中，电力系统的分析方法由以前的确定性方法向不确定性与确定性相结合的研究方式转变。因此，风险评估结果既能反映故障发生的概率，又计及故障造成的后果，为电网安全性的度量提供了更准确的表述。

然而，目前所进行的电网静态安全风险评估研究中，没有专门针对由恶劣天气因素引起的电网故障概率计算模型，及相应的恶劣天气下电网静态安全风险评估方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种恶劣天气下电网静态风险评估方法，能够分析恶劣天气下电网故障发生的概率及引起的静态安全风险，为发现恶劣天气下电网潜在风险、提前降低电网运行风险和故障损失提供支持。

本发明采用下述技术方案：

一种恶劣天气下电网静态风险评估方法，包括以下步骤

A：选定待评估的电网，并获得待评估电网的拓扑连接关系、结构参数、负荷参数和历史恶劣天气下平均故障率，然后进入步骤B；

B：对待评估电网进行潮流计算，获得正常情况下系统的状态及潮流分布，然后进入步骤C；

C：进行恶劣天气下的预想故障选取，并计算由该恶劣天气引起故障的概率，然后进入步骤D；

D：在选取的预想故障下进行潮流计算，然后进入步骤E：

E：判断预想故障下潮流计算的结果是否收敛，如果出现潮流收敛，进入步骤H；如果出现潮流不收敛，则进入步骤F；

F：切除部分负荷或增加发电机出力，以维持恶劣天气引起的故障下电网潮流收敛，然后进入步骤G；

G：计算执行步骤F操作所损失的负荷值，并在切除部分负荷或增加发电机出力后重新进行潮流计算，然后进入步骤H；

H：计算静态安全风险指标和静态安全综合风险指标结果，输出静态安全风险结果。

步骤C中，所述的预想故障包括由恶劣天气引起的N-1单重故障和大范围恶劣天气引起的共因失效故障。

所述的由恶劣天气引起的N-1单重故障概率的计算公式为其中，λ_i为第i条线路或母线在恶劣天气下的平均故障率，可以根据历史数据统计得到，t为统计时间；所述的由大范围恶劣天气引起的共因失效故障概率的计算公式为p_g＝P_(i)·P_(m)，其中，P_(i)和P_(m)为同一恶劣天气下线路或母线i和m停运的概率，P_(i)和P_(m)的计算公式为p_i为恶劣天气下各元件的故障概率，n为输电线路逻辑上串联的元件个数。

步骤H中，所述的静态安全风险指标包括负荷风险R₁、节点或母线电压越限风险R₂和失负荷风险R₃。

所述的负荷风险R₁、节点或母线电压越限风险R₂和失负荷风险R₃的计算公式为R_i＝p·S_i；静态安全综合风险指标计算公式为R＝∑R_i＝∑(p·S_i)，其中，p为恶劣天气下预想故障发生的概率，S_i为第i种风险指标的后果值。